随着电子科技的飞跃式进步以及人们生活水平的日益提高,电子工业迎来了新一轮的蓬勃发展,人们对于新型电子产品提出了轻薄、柔性化的要求。依托科学技术的发展以及市场的需求,印刷电子产业逐步发展成为朝阳产业,可以实现低成本、大面积、快速地制备新一代的柔性化电子产品,具有非常可观的发展前景。印刷电子墨水是构成印刷电子材料的重要组成部分,印刷墨水的发展是印刷电子材料发展的关键所在。金属导电墨水以其优异的电导率、简便的制造工艺、良好的应用前景,成为印刷导电墨水的研究重点。在绿色环保的经济发展模式下,发展绿色化学已经成为必然的趋势,这也要求印刷墨水逐步转向水性体系。本文通过简单的化学还原法,制备得到银纳米粒子(TA-Ag NPs)和铜纳米粒子(TA-Cu NPs),将其配制成适于喷印的墨水,通过喷墨打印机将墨水印刷到相纸基材表面,烧结后得到导电图案,并探究了导电图案在气体传感器中的应用。论文的具体内容如下:(1)TA-Ag NPs导电墨水的制备及其在喷墨打印中的应用以银氨溶液作为前驱体,单宁酸同时作为稳定剂和还原剂,室温下反应30 min并采用乙醇纯化,干燥后得到易于储存的固体TA-Ag NPs,该固体TA-Ag NPs具备很好的稳定性,常温条件下储存100天未发生任何氧化。将TA-Ag NPs配制成1-10 wt%的TA-Ag NPs溶液,并添加25 vol%异丙醇调节粘度和表面张力得到TA-Ag NPs喷印墨水,TA-Ag NPs喷印墨水稳定性良好,静置两周无沉淀产生。采用EPSON R330喷墨打印机将TA-Ag NPs喷印墨水转印到相纸基材上,当TA-Ag NPs墨水浓度为2.5 wt%,在相纸上喷印40层,置于200°C下烧结100 min,得到的导电图案方阻最低,仅为2Ω/□,此时图案厚度为3.23μm,电阻率为6.4×10-4Ω·cm。所得喷印图案具有一定稳定性、柔韧性,墨水与基材粘附性好,可通过胶带剥离测试,串联闭合电路可使LED灯正常工作,具有较高的实用性。(2)TA-Ag NPs导电墨水制备叉指电极及在气体传感器中的应用以2.5 wt%的TA-Ag NPs的喷印墨水,通过R330喷墨打印机在相纸基材上制备得到不同叉指间距的叉指电极,并置于不同温度下烧结。以SRGO-PANI作为氨气敏感材料,将其滴涂在叉指电极表面,连接氨气传感装置,实现对氨气的检测。当叉指电极的左右叉指间距为0.5 mm,烧结温度为50°C时,滴加20μL浓度为2 mg·mL-1的敏感材料SRGO-PANI在叉指电极表面制备氨气传感器,能够实现对浓度为25 ppm-1000 ppm氨气的线性检测,且氨气传感器具有良好的循环稳定性,在连续的三次循环检测中,能够保持稳定的传感性能,证明喷墨打印制备的叉指电极在气体传感领域具有潜在的应用前景。(3)抗氧化TA-Cu NPs的制备及其在喷墨打印中的应用以氢氧化铜作为铜盐前驱体,单宁酸同时作为稳定剂和抗氧化剂,水合肼作为还原剂,室温下反应2 h,并直接采取冷冻干燥,制备可长期稳定储存的固体TA-Cu NPs,该反应过程中不会给体系引入任何杂质,后处理简洁,省略纯化步骤,具有较高产率,且固体TA-Cu NPs具备很好的抗氧化性能,在无任何保护气体的前提下,常温条件下储存90天不会发生任何氧化。将TA-Cu NPs配制成2.5 wt%的水溶液,并添加25 vol%异丙醇调节粘度和表面张力得到TA-Cu NPs喷印墨水,该喷印墨水稳定性良好,静置10天无沉淀产生。采用EPSON R330喷墨打印机将TA-Cu NPs喷印墨水转印到相纸基材上,当在相纸上喷印40层,置于200°C的N2氛围中烧结2 h,可得到方阻仅为2.5Ω/□的导电图案。